美國“星鏈計劃”紅與黑

蔡運磊

自2019年5月首批60顆“星鏈”衛星發射入軌以來，美國太空探索技術公司（SpaceX）的“星鏈計劃”已進入穩步實施階段。今年6月24日，該公司原計劃將第10批“星鏈”衛星送入地球軌道，與前9批衛星一道，組成近600顆衛星構成的“太空互聯網”，但發射工作因故兩度推遲。

“新星球大戰計劃”

2015年1月，SpaceX公司首席執行官馬斯克提出“星鏈計劃”，擬于2019-2024年發射約1.2萬顆衛星至近地軌道，構建一個巨型三層衛星網絡。這三層分別位于距地面340千米、550千米和1150千米的軌道上，最終使所有衛星聯成一個巨大的“星座”，提供覆蓋全球的全天候、高速率、低成本衛星互聯網服務。“星鏈計劃”的實施，有助于美國進一步搶占有限的低軌衛星空間頻譜資源。

如此龐大而富有野心的計劃，不由得讓人想起冷戰時期的“星球大戰計劃”。1983年3月，羅納德·里根在白宮宣布，將啟動一項旨在“消除戰略核導彈威脅”的計劃，以壓制當時的冷戰對手蘇聯，被時任聯邦參議員愛德華·肯尼迪稱為“不計后果的星球大戰計劃”。

現如今，美國總是擔心太空特權被奪取，或許真的很需要“星鏈計劃”這樣的“新星球大戰計劃”來助威。

民企SpaceX雖對該計劃的軍事目的三緘其口，但這么高大上的計劃一出來，難免不被美國軍方打主意。在海灣戰爭、科索沃戰爭、伊拉克戰爭等一系列海外軍事行動中，美軍正因靠著多種衛星形成的信息不對稱優勢，才牢牢把握了戰場主動權。聯合作戰已成為美式戰法的標配，現在“星鏈計劃”這么優秀，美軍會無動于衷、熟視無睹嗎？

事實上，“星鏈計劃”自一出生，就被植入了美國軍方基因——部分發射場建在美國范登堡空軍基地內;技術驗證試驗被列入衛星和空軍戰機的保密互聯項目;美國軍方提供巨資，支持將應用場景拓展到軍用領域。

中國軍事專家尹卓挑明了說，如果用星鏈衛星對導彈進行實時控制，就可以精確打擊目標。

2019年11月，美國國防部先進技術研究局宣布，將打造“莊家”系統，利用低軌道衛星對全球范圍進行監控。此時，首批60顆“星鏈”衛星發射入軌剛好半年，也就是說，“星鏈計劃”的低軌衛星，有可能成為“莊家”系統的重要搭載平臺。

美式垃圾將充斥太空？

1.2萬顆，巨型三層衛星網絡，分布于距地面的340～1150千米的軌道上，光想一下就令人熱血沸騰。按照國際電信聯盟的規定，衛星軌道和頻譜資源主要以“先到先得”的方式分配，而“星鏈計劃”的實施，有助于美國進一步搶占有限的低軌衛星空間頻譜資源。

有關文件顯示，SpaceX公司還計劃增加3萬顆衛星，使“星鏈”衛星總量達到約4.2萬顆。

這么多衛星，總有報廢的吧？如何回收？回收成本大不大？如果不回收，地球人腦袋上天天漂浮著這么多報廢的金屬疙瘩，總不是個事兒吧！另外，由于“星鏈”在軌衛星眾多，已對太空科學觀測造成了一定影響。按SpaceX披露的信息，一顆星鏈衛星的壽命約5年。實際上，已經發射的星鏈衛星中，已有6顆在入軌后失常了，此外還有3顆衛星正“勇敢而積極”地脫軌，大約“大去之期不遠矣”。

就算美國人技術先進，可以確保自家的衛星長期在線、能量滿格，但能確保對手不搞反制的小動作嗎？

比如一些國家近年來大力發展動能反衛星武器，但如果以硬殺傷方式擊毀衛星，勢必產生大量碎片。這些幽靈在太空游蕩中，或將撞上更多衛星，從而引發不可逆的連鎖反應，形成覆蓋整個地球的碎片云，對人類其他航天飛行器進入太空構成威脅，最終造成太空生態失衡。

塑料已現身于馬里亞納海溝，珠峰、南北極已無數次被檢測出甚至被肉眼發現了人類垃圾。現如今，太空也不能獨善其身了。

當然，反制手段再次出現。據共同社6月12日報道，日本衛星通信巨頭SKY Perfect JSAT公司稱其將研發使用激光清除漂浮在太空中的垃圾，防止太空垃圾與運行中的衛星發生碰撞事故，力爭2026年開始提供服務。

目前太空垃圾逐年增加，航天大國美國“功”莫大焉。

“取代”還是“互補”？

美國、中國等國近來大力開發群組衛星技術，試圖建立新的互聯網系統。中國的衛星互聯網建設除了已實施的虹云工程、鴻雁星座計劃外，今年5月的“兩會”上，雷軍也提案建議加快發展衛星互聯網，降低民企進入的門檻。更早時候，衛星互聯網被納入“新基建”范疇，獲得國家層面的支持。

除了中美，英國、日本等航天大國也在加速發射衛星。2020年被稱為“衛星互聯網元年”實不為過。

衛星互聯網之所以異軍突起，很大原因在于，它是目前5G通信的“最佳參照物”。理論上，5G的峰值下載速度達20Gbps。2015年，馬斯克宣布“星鏈計劃”的目標是向全球各地的用戶提供至少1Gbps帶寬的互聯網服務。

據國內權威人士測算，目前星鏈低軌衛星平均頻譜效率約為2.5bit/s/Hz，相當于3G水平;而目前5G的平均頻譜效率在10bit/s/Hz以上，是星鏈的4倍。若星鏈要替代5G，實現與5G相當的通信容量，至少要提供相當于5G基站數量的衛星。而按照中國的規劃，國內5G基站數量未來或將超過1000萬座，因此，“星鏈計劃”的4.2萬顆衛星聽上去令人震撼，其實無法匹敵5G的通信能力。

還有個非常現實的問題：星鏈開工后，大約每5年就要重新發射一批衛星去“新陳代謝”，而光纖的壽命至少是20年，是衛星的4倍。而且，誰來接收星鏈的“快遞”呢？基站。星鏈基站要接收來自太空的信號，就需要在城市中配備大功率天線，這樣一來，建設成本又上去了。

馬斯克設想，星鏈不搶5G的飯碗，而是為那些5G基站覆蓋不到的偏遠地區提供通信服務，包括野外、海上等人口稀疏區。這個定位倒是蠻準確的。